Graid SupremeRAID Gen5 Desteği SSD’lerin Uçmasını Sağlıyor. Graid SupremeRAID kartına ve yazılımına birkaç kez baktık ve Graid’in sağladığı olağanüstü depolama performansından her zaman etkilendik. Hem geleneksel donanım hem de yazılımsal RAID, performans açısından arzulanan çok şey bırakıyor ve bu da Graid’in daha iyi bir fare kapanı ile gelmesinin kapısını açıyor. Gen5 SSD’lerin artık çok sayıda piyasaya sürülmesiyle, flaşın uçmasına izin verdiğinizde nelerin mümkün olduğunu görmek için iyi donanımlı bir sunucuyu bir araya getirdik.

Neden Graid SupremeRAID ve Donanım RAID?

Graid çözümü iki temel öğeden oluşur: GPU ve yazılım tanımlı depolama (SDS) yığını. Bir RAID kartı gibi, GPU da sürücü yönetimi ve veri koruma görevlerinin çoğunu CPU’dan alarak uygulamaları çalıştırmak için serbest bırakır. Ancak RAID kartının aksine SupremeRAID çok daha verimlidir. Ekstra kablolamaya veya karmaşık kasa yapılandırmalarına ihtiyaç duymadan sürücüleri doğrudan PCIe BUS üzerinden adresler. GPU, RAID kartının ASIC’sinden daha dinamik olduğundan Graid ile performans ölçeklendirmesi büyük ölçüde iyileştirilmiştir.

Ölçeklendirme avantajı, bir sunucuda darboğazların nerede oluştuğuna bakıldığında hemen fark edilir. Mevcut RAID kartları, 28 GB/sn hıza ulaşan Gen4 ile sınırlıdır. Dört uygun Gen4 SSD, tek bir RAID kartını doldurabilir. Sistemin 24 yuvalı bir sunucudaki tüm sürücülerden yararlanabilmesi için birden fazla RAID kartına ihtiyacı olacaktır. Öte yandan SupremeRAID, tek bir sistemde 32 sürücüyü destekleyebilir ve PCIe yuvası bant genişliği sınırlamalarının hiçbirine sahip değildir.

Graid SupremeRAID Gen5 Desteği SSD’lerin Uçmasını Sağlıyor. Donanımsal RAID’e ilişkin performans sorunları, her nesil arayüz sıçramasıyla daha da karmaşık hale geliyor. Gen5 SSD’leri desteklemek için yeni bir donanım RAID ASIC’si gereklidir. Ancak o zaman bile donanım RAID’i yukarıda belirtilen ölçeklendirme sorununun aynısını yaşayacaktır. SupremeRAID GPU bugün Gen4 arayüzünü kullanıyor ve dürüst olmak gerekirse bu şimdilik yalnızca bir Intel/AMD/NVIDIA sorunu. Ancak bu, Gen5 sürücülerin performansının ortaya çıkmasını engellemez. Bu, 260 GB/sn’ye ve 28M IOPS’ye varan performans seviyeleri anlamına gelir. Gen5 GPU’lar piyasaya çıktığında Graid, IOPS sayılarını daha da geliştirebilir.

Graid GPU hakkında son bir not: Günümüzde uygulamalarının çoğu, NVIDIA A2000 GPU’yu kullanan SR-1010 ürünü üzerindedir. Graid’in SupremeRAID için pahalı veya bulunması zor bir GPU gerektirmediğini veya harici güce sahip bir GPU kullanmasına gerek olmadığını belirtmek için bunu gündeme getiriyoruz. Herhangi bir nedenle kullanıcı alternatif bir kart tercih ederse, Graid’in yazılımı laboratuvarımızda A2 üzerinde test ettiğimiz hemen hemen tüm NVIDIA silikonlarıyla mükemmel sonuçlarla çalışıyor. Her durumda, GPU’nun kurulumu kolaydır ve ekstra pil gerektirmez.

Neden Graid SupremeRAID ve Yazılım RAID?

Yazılımsal RAID, eski NVMe RAID kartlarının maliyeti, karmaşıklığı ve orta düzeyde performansı nedeniyle son yıllarda hız kazandı. NVMe SSD’leri bir arada ve çevrimiçi olarak gruplandırmanın hızlı ve kolay bir yoluna ihtiyaç duyduğumuzda Windows Depolama Alanlarını, Linux MD veya ZFS RAIDZ’yi dağıtmaktan suçluyuz. Ancak donanım hızlandırmayı kullanmayan tüm depolama yazılımlarında olduğu gibi bunun da bir maliyeti vardır. Ana CPU’nun, uygulamalardaki döngüleri ortadan kaldırarak sürücü yönetimini ve veri korumayı çalıştırması gerekir. Graid’in GPU tabanlı teklifi bu sınırlamaya sahip değildir ve hem depolama hem de sunucudaki uygulamalar için mümkün olan en iyi performansı sağlar.

Ek olarak, yazılım RAID’inde işletim sistemi seçimi seçenekleri sınırlar. Graid, yarım düzineden fazla Linux dağıtımı ve Windows da dahil olmak üzere neredeyse her şeyde çalışır. Adil olmak gerekirse Graid, yazılım RAID’i üzerinden operasyonel hale gelmek için biraz daha ağır bir kaldıraçtır; Sisteme bir GPU kurulmalıdır ve ilave çaba tartışmasız ihmal edilebilir düzeydedir. Ancak aşağıda göreceğiniz gibi getiriler muhteşem. SupremeRAID ile yazılımsal RAID üzerinden çok büyük bir seviyeden bahsediyoruz.

Graid SupremeRAID Gen5 Performansı

Bu test için iki adet AMD EPYC 9654 CPU, 384 GB DRAM ve 24 adet 3,84 TB KIOXIA’nın CM7-R Gen5 SSD’sine sahip bir Supermicro AS-2125HS-TNR sunucusunu bir araya getirdik .

Sürücüleri hem SW RAID hem de Graid için RAID5 yapılandırmasında yapılandırdık. Şerit boyutu olarak Graid için 4K şerit, mdadm için ise 4K, 64K ve 512K parçalar kullandık. Yazılım RAID’i için değişen parça boyutunun, optimize edilmiş bir yapılandırmada en yüksek 4K aktarım hızlarını ve en iyi şekilde en yüksek büyük blok bant genişliğini göstermesi gerekiyordu. Bu, farklı blok boyutlarını performans kaybı olmadan ele alan Graid için o kadar önemli değildi.

• Sunucu: Supermicro AS-2125HS-TNR
• CPU: 2 x AMD EPYC 9654 96 Çekirdekli İşlemci x 2
• Bellek: 24 x Samsung M321R2GA3BB6-CQKVS DDR5 4800 MT/sn 16 GB x 24
• NVMe Sürücüsü: 24 x KIOXIA CM7-R 3,84T KCMY1RUG3T84 x 24
• RAID Denetleyicisi: SupremeRAID SR-1010
• SupremeRAID Sürücüsü: 1.5.0-659.g10e76f72.010
• Linux İşletim Sistemi: Ubuntu 22.04.1 LTS

RAID 5 FIO Performansı
Ölçek	SW RAID5 4KB Parça	SW RAID5 64K Parça	SW RAID5 512K Parçası	SupremeRAID 4KB Şerit
1MB sıralı yazma (192T/16Q)	1,22 GB/sn	3,51 GB/sn	801 MB/sn	148 GB/sn
1 MB sıralı okuma (192T/16Q)	21,8 GB/sn	279 GB/sn	235 GB/sn	279 GB/sn
64K rastgele yazma (192T/16Q)	822 MB/sn	627 MB/sn	795 MB/sn	30,2 GB/sn
4K rastgele yazma (192T/32Q)	49,8 bin IOPS (61,6 ms)	205 bin IOPS (15,01 ms)	78,7 bin IOPS (39 ms)	2,02M IOPS (1,52ms)
4K rastgele okuma (192T/32Q)	5,6 milyon IOPS (1,1 ms)	5,5M IOPS (1,11ms)	5,53 milyon IOPS (1,11 ms)	28,5 milyon IOPS (0,22 ms)

RAID ve Graid yazılımının performansını karşılaştırmak oldukça aydınlatıcıydı. Tepe bant genişliği açısından, 4K’da tepe okuma bant genişliği düşük olduğundan, bu değerlendirme sırasında mdadm yığın boyutunu 4K’dan 64K ve 512K’ya çıkardık. Mdadm genel olarak mükemmel değildi, ancak en yüksek sıralı okuma hızı, Graid HW RAID yapılandırmasının hızıyla eşleşen 279 GB/sn ölçen 64K yığın boyutundaydı. SW RAID için sıralı yazma performansı, 64K parça boyutunda 3,51 GB/s’ye ulaştı; ancak bu, 148 GB/s ölçen Graid ile karşılaştırıldığında hiçbir şey değildi.

64K’lık büyük bloklu rastgele yazma aktarımına geçiş yapan SW RAID, 627 MB/sn ile 822 MB/sn arasında değişirken Graid, 30,2 GB/sn ile bunu sudan çıkardı.

Son alanda, rastgele 4K aktarım hızlarına bakarak, 1,1 ms’de 5,6M IOPS ölçerek 4K yığın boyutunda en yüksek SW RAID performansını ölçtük. Graid aynı testte etkileyici bir 28,5 milyon IOPS değeriyle geldi. 4K yazma hızı, 1,52 ms’de 2,02M IOPS’ye sahip Graid’e kıyasla, 15,01 ms’de 205k IOPS ölçen 64K yığınla en iyi SW RAID performansını gördü.

Son düşünceler

Özel donanım kartlarından çeşitli yazılım tabanlı çözümlere kadar hemen hemen tüm modern RAID türlerini deneyimledik. Ayrıca Graid çözümünü üç farklı GPU’da, çeşitli SSD ortam türlerinde ve NVMe arayüzlerinde birçok kez test ettik. Adil olmak gerekirse, yedekleme ve kurtarma, büyük veri gölleri, dosya paylaşımları ve ciddi bir performans gereksinimi olmayan diğer pek çok veri kümesi gibi birçok veri seti, bu çözümlerden herhangi birini son derece memnun edecektir. Ancak bir uygulamanın temeldeki flaşa tam erişime ihtiyacı varsa Graid tamamen başka bir seviyede oynuyor.

Çoğu müşteri NVMe donanımına bakıp ne olursa olsun performansın mükemmel olacağını varsaysa da, sürücüler birleştirildiğinde bu sistemlerin nasıl performans göstereceğini anlamak ve ardından bunun üzerine bir RAID katmanı eklemek önemlidir. Linux ortamında, yazılım RAID’i, NVMe aygıtlarına, özellikle de Gen5 SSD’lere ayak uydurma konusundaki sınırlamalarını gerçekten gösteriyor.

Bireysel disk performansı güçlü olsa da tüm RAID çözümleri en uygun çözüm değildir. Optimize edilmiş yapılandırmaları birbiriyle karşılaştıran Graid, 24 KIOXIA CM7-R Gen5 SSD’de 279 GB/s okuma ve 148 GB/s yazma hızını aşan bant genişliği sunarken SW RAID, 279 GB/s okuma ve 3,51 GB/s yazmayı yönetti. 4K rastgele aktarımlarda Graid’den inanılmaz bir 28,5 milyon IOPS okuma ve 2,02 milyon IOPS yazma hızı gördük; SW RAID ise yalnızca 5,6 milyon IOPS okuma ve 205 bin IOPS yazma sunuyor. SW RAID, bazı ortamlar için “yeterince hızlı” olabilir, ancak mümkün olan en yüksek performans seviyelerini talep edenler için Graid’in SupremeRAID’iyle kıyaslanamaz.

Bunun gibi tek bir ana bilgisayarda NVMe SSD performansını en üst düzeye çıkarmak için piyasada Graid SupremeRAID Gen5 çözümüne dokunabilecek hiçbir şey görmedik. Bu harika ve bu testte işi ucuz bir NVIDIA A2000 GPU üzerinde yapıyoruz. Gen5 flash yatırımını en üst düzeye çıkarmak isteyen herhangi bir kuruluşun, teknolojilerinin ne kadar etkili olabileceğini görmek için Graid PoC’ye katılması akıllıca olacaktır.

Seri Kablolarla Gen5 SSD Değerlendirmelerini Etkinleştirme, SSD’lerin test edilmesi ve incelenmesi, her arayüz güncellemesinde veya form faktörü değişikliğinde yeni bir dizi karmaşıklığa neden olur. Sektör yalnızca Gen5 SSD’lere değil aynı zamanda bugüne kadarki en çeşitli SSD form faktörlerine geçiş yaparken, bu zorluklar hiçbir zaman şu andan bu kadar yaygın olmamıştı.

Gen4 SSD’ler alanında hemen hemen M.2 ve U.2 SSD’leri gördük. U.2 SSD’ler genellikle her zaman 15mm’lik bir kasa içinde karşımıza çıkıyordu ancak zaman zaman başta Samsung olmak üzere 7mm’lik kasayı kullanan birkaç kişi de vardı. Form faktörlerinin çeşitliliğine gelince, bu oldukça fazlaydı. Adil olmak gerekirse, bir dizi E1.S EDSFF SSD’yi inceledik ancak bu inceleme bir aykırılıktı. EDSFF’nin artık yalnızca hiper ölçekleyicilerle değil, tüm sunucu satıcılarıyla birlikte büyük ivme kazanmasıyla birlikte oyun da değişiyor, test ekipmanı da değişmeli.

Seri Kablolarla Gen5 SSD Değerlendirmelerini Etkinleştirme, Gen5 SSD’lerin değerlendirilmesi söz konusu olduğunda laboratuvarımıza kritik altyapı sağlayan Seri Kablolar tam da burada devreye giriyor. Temel test platformumuz, ön kısmında U.2 bölmeleri bulunan bir Dell PowerEdge R760’tır . Ancak Dell yalnızca U.2 arka paneliyle Gen4 sürücülerini destekler ve yalnızca E3.S arka paneliyle Gen5’i desteklemeyi tercih eder. SSD inceleme test ortamımızın standartlaştırılmasındaki sorunları şimdiden görmeye başlayabilirsiniz. Ve bu yalnızca Dell’in sorunu değil; Lenovo, HPE, Supermicro ve diğerleri, tüm SSD’ler için tek bir test platformuna sahip olmayı neredeyse imkansız hale getiren tasarım kararları alıyorlar.

Seri Kabloların yaptığı, her türlü form faktörüne uyum sağlayabilen modüler tepsilere sahip bir Gen5 JBOF oluşturmaktı. 8 yuvalı ünite, sürücüleri monte etmek için bir ana bilgisayar kartı, kablolar ve bir dizi “paddle kart” ile eşleştirilmiştir. Devasa E.1L SSD’ler gibi birkaç tuhaf sürücü şekli dışında, tepsiler çoğu sürücüyü barındırır. gerçekten iyi bir şekilde test etmemiz gereken şey. Bu, tek bir modern sunucuyla herhangi bir Gen5 SSD’yi aynı şekilde test edebileceğimiz anlamına gelir.

Seri Kablolar Gen5 Ekipmanı

Belirtildiği gibi, bu Gen5 test paketi birkaç parça Seri Kablo ekipmanı içerir:

• PCIe Gen5 x16 MCIO Ana Bilgisayar Kartı
• Gen5 PCIO 8 Yuva E3 Pasif JBOF
• Gen5 PCIe U.2 Paddle Kartı
• Gen5 PCIe M.2 Paddle Kartı 

PCIe Gen5 x16 MCIO Ana Bilgisayar Kartı

Ana kart, Broadcom Atlas2 PCIe anahtarıyla birlikte gelir. Her biri çeşitli PCIe aygıtlarını doğrudan bağlamak için x4 bağlantısı sunan 4 MCIO yuvasına sahiptir. Bu kartı Dell PowerEdge R760’ın içinde JBOF Seri Kablolarına harici olarak bağlanmak için kullanıyoruz. Kartın fiyatı 3.995,00 dolar.

Kartın kendisi, çoğu sunucuyla geniş uyumluluk sağlayan bir FHHL kaplama alanına sahiptir. Yalnızca yarım yükseklikte kartları destekleyen sistemler için bu form faktöründe benzer bir teklif sunarlar. Sistem açısından hiçbir sürücüye gerek yoktur, bu da işletim sistemi ne olursa olsun kurulumu kolaylaştırır.

PCIe Gen5 8 Yuvalı E3 Pasif JBOF

Bu sistemin çekirdeği Seri Kablolar Gen5 PCIe 8 yuvalı E3 Pasif JBOD evrensel test platformudur. Bu JBOF, ortak bir EDSFF arka paneliyle E3, U.2, U.3 ve M.2 form faktörlerini destekler. Gen5 SSD’ler, çok sayıda şekil ve boyuta sahip olmaları nedeniyle önceki nesil SSD’lerden daha karmaşıktır. Neyse ki, bu Gen5 JBOF, birçok farklı sürücü türünü destekleyebildiğinden bu sorunu çözmeye yöneliktir.

JBOF’un toplam sekiz bölmesi var; bu, istersek daha büyük SSD gruplarını veya sürücüleri değiştirmeye gerek kalmadan katlarını test edebileceğimiz anlamına geliyor. Yuvaların etkinleştirilmesi veya devre dışı bırakılması ve teşhis işlevleri gibi temel işlemler için JBOD’a bant dışı bir yönetim işlevi yerleştirilmiştir. Bu cihazın liste fiyatı 2.995,00$’dır.

PCIe Gen5 U.2, U.3 ve M.2 Paddle Kartları

Bu paddle kartları JBOF ile uyumludur ve 75,00 $ liste fiyatına sahiptir. Şu anda kurumsal ve tüketici PCIe Gen5 incelemeleri için JBOD içindeki U.2/U.3, E3DSFF ve M.2 paddle kartlarından yararlanıyoruz.

Son düşünceler

Genel olarak Seri Kablolar PCIe Gen5 ana bilgisayar kartı ve JBOF kombinasyonu, StorageReview laboratuvarının harika bir ayrılmaz bileşeni haline geldi ve çok çeşitli yeni ortaya çıkan flash ürünlerini tek bir test platformunda test etmemize olanak tanıyor. Bu, güvenilir veriler sunmanın temeli olan tekrarlanabilir performans raporlamasına sahip olmamızı sağlar.

Bu donanımın kitle pazarına yönelik olmadığı açık olsa da, bizim gibi çok çeşitli sürücüleri test eden herhangi bir laboratuvar Seri Kablo adını zaten biliyor. Uzun yıllar boyunca birçok test ortamında temel dayanak noktası olan adaptör kartları ürettiler.